Разновидность круглой кровли

Оказывается, на сегодняшний день существует немалое количество зданий круглой формы. И эти строения имеют не только круглые стены, но и круглую крышу.

Специалисты советуют покрывать круглую крышу листовым металлом или гибкой черепицей.

Круглая крыша, которая не имеет ни начала, ни конца, — символ совершенства. Как правило, ее делают в архитектуре религиозных зданий. Круглые крыши очень редко встречаются, что касается частного жилого дома. Как правило, эта конструкция представляют собой здание округлой формы, однако накрываются ею не все помещения строения, а лишь его отдельные элементы, к которым, например, можно отнести веранду круглой формы или декоративные башенки строения.

На лицо практичность и достаточно рациональное использование пространства кровли.

Более того, можно даже без проведения специального расчета предположить, что такие круглые строения более устойчивы к ветровым и снеговым нагрузкам.

В материале данной статьи рассмотрим конструкцию таких разновидностей круглой крыши, как коническая, купольная и «луковичная» крыша.

Конструкция конической крыши

Сборка конической рулонированной крыши: 1 днище резервуара; 2 собираемые полотнища крыши; 3 строп; 4 кран; 5 стенка резервуара; 6 полностью собранная крыша.

Коническая крыша применяется для круглых или многогранных домов. Схема стропильной системы имеет наслонный тип стропил. Так как для них нужны опорные элементы — прогоны, то в качестве опоры вверху будет служить кольцевой прогон, фиксирующийся на центральном столбе. Кольцевой прогон монтировать необходимо таким образом, чтобы самая верхняя точка в конусе башни была не нагружена.

Кольцевой мауэрлат будет выступать второй опорой. Монтируется он по стене башенки. Конструкция балок потолочных должна рассчитываться на сосредоточение максимальной нагрузки в том месте, где будет смонтирован центральный столб.

Коньковый кольцевой прогон закрепляется к центральному столбу при помощи раскосов. Все узлы системы стропил домов с конической крышей требуют тщательного расчета. Исходя из этого, лучше сделать данный расчет с привлечением специалистов строительной компании.

Если вы планируете использовать для системы стропил дерево, что следует учесть, то лучше всего для этого заказать все элементы из клееного бруса. Особенно это касается того случая, если в качестве кровельного материала планируется использование натуральной черепицы, так как это очень тяжелый материал. Так, например, 1 кв. м такой крыши будет весить не меньше 40 кг. Исходя из этого, деревянные элементы стропильной системы для таких домов должны иметь повышенную прочность.

Ребрами жесткости конической кровли являются стропильные ноги, их количество будет зависеть от того, какое будет сечение применяемого материала и какое необходимо расстояние между ними для этого кровельного материала.

В качестве материала покрытия для конических кровель, помимо натуральной черепицы, отлично подойдут битумные гонты, металл или деревянная дранка. Различные волнистые листы на данной крыше использовать нецелесообразно — много материала будет уходить в отходы, а места их стыков будут просто вашей постоянной «головной болью», да и со стороны такая крыша будет некрасиво смотреться.

Конструкция купольной кровли

На рисунке представлены основные виды скатных крыш.

В отличие от конической кровли, которая сооружается с применением наслонной системы стропил, купольная крыша делается с использованием висячей стропильной системы. Как правило, это обычная трехшарнирная арка, которая состоит из висячих стропил. Арка одним концом опирается на проложенный по стене мауэрлат, а второй ее конец упирается на опорное кольцо, смонтированное вверху столба, который устанавливается в центре таких домов.

Если вам по душе сооружение такого типа, то следует учесть, что для его проектирования и строительства стропильной системы потребуются некоторые технические знания в области сопромата и классической теоретической механики. Если вы в достаточном объеме не владеете ни тем, ни другим, правильно будет заказать расчет у специалистов строительной компании. Они выполнят все расчеты, а строить можете сами.

Конструкция полукруглого купола получается за счет кольцевой обрешетки, монтирование которой происходит на дополнительные стойки, которые упираются в затяжки висячих арок стропил.

Основанием дома является каркас, обшитый щитами и влаго-, теплоизолирующими материалами.

Есть иной способ устройства купола, который предложил архитектор из Америки Р.Б. Фулер. Он представил создание купола в виде конструкции, которая образуется треугольниками. «Геодезический купол» — такое название имеет этот проект. Несмотря на то что он был представлен еще в 1951 году, распространенным он не стал. Скорее всего, из-за того, что данная конструкция купола имеет достаточно сложный расчет и необычный внешний вид.

В геодезическом куполе крепление системы стропил можно сделать двумя способами:

коннекторный способ — для сборки треугольников прямо над стенами строения используются отрезки бруса и специальные замки-коннекторы;

бесконнекторный способ — треугольные панели изготавливаются заблаговременно, а их сборка в общую конструкцию происходит по месту сооружения таких зданий.

Преимущества геодезического купола

План купольного дома.

Очевидные преимущества зданий на основе геодезического купола определяют свойства сферы:

1. Максимальность внутреннего объема при одинаковой с «прямоугольным» сооружением полезной площади. Намного больше света и воздуха. Примерно на 30% меньше затрат на материалы для строительства.
2. В зимнее время года меньше рассеивается тепла, а летом меньше поглощается. Соответственно, снижаются расходы (до 30%) на кондиционирование и обогрев помещения.
3. Исходя из того что геодезический купол достаточно легкий, для его сооружения нет необходимости возводить дорогостоящий и мощный фундамент.
4. Купольный дом может иметь сколько угодно окон, можно остеклить и весь купол. Кроме всего, это абсолютно не повлияет на его характеристику прочности.
5. Недостижимая для иных строений прочность создает возможность купольному строению выдерживать огромную снеговую нагрузку;
6. Непревзойденная аэродинамика купола обеспечивает ему отличное огибание ветрами.
7. Исходя из того что сфера имеет меньшую площадь поверхности, соответственно, в дом будет меньше проникать посторонних звуков, что обеспечит более комфортную жизнь;
8. Симметрия сферы создает условия наиболее эффективного ориентирования на ней солнечных батарей и модулей солнечных коллекторов.
9. Купольное строение имеет оригинальный и эстетичный внешний вид.

Конструкция «луковичной» кровли

Каркас для купола диаметром менее 3 метров можно сделать из дерева. Если купол имеет размер более 3м — каркас должен быть из металла.

Круглые виды системы стропил будут неполными, если не остановиться на устройстве «луковичной» кровли. Такая форма крыши строений — отличительный признак православных церквей и храмов. Сложно представить, что кто-то захочет использовать данную форму кровли для каких-то собственных домов. Но если взять во внимание тот факт, что на сегодняшний день не все церкви восстанавливаются строительными фирмами, особенно это касается далеких деревень, то дополнительное знание правильного сооружения стропильной системы «луковичной» кровли лишним не будет.

Если купол имеет диаметр не более 3 м, то для него можно делать деревянный каркас. Стропильные ноги луковичного купола имеют специфическую форму, которая называется «журавец». Как правило, в луковичном куполе применяется наслонная стропильная система. Дополнительную жесткость стропильным ногам придают подкосы и раскосы, которые устанавливаются в точках наибольших нагрузок, дабы предотвратить разрушение купольной конструкции.

«Журавцы» вырезаются по специальным лекалам из деревянных досок с толщиной 40 мм, для этой цели допускается применение сдвоенной доски меньшей толщины. Стропильные ноги опираются на центральный столб, служащий еще и основой для монтажа креста, венчающего главу.

Если крыть купол планируется металлом, то по «журавцам» монтируется обрешетка, имеющая шаг, как правило, 30 см. Но зачастую купол накрывается чешуйчатой крышей, это один из самых трудоемких способов, так как для каждой «чешуйки» устанавливается дополнительное кружало, которое будет ее поддерживать.

Зачастую при реставрации церквей из дерева купол кроется осиновым лемехом. Для этого аккуратно изгибается каждая планка, дабы создать точное повторение конструкции луковки. Слои лемеха монтируют на кровлю так, дабы вода не смогла затекать между рядами.

Если же купол имеет диаметр больше чем 3 м, то для сооружения каркаса уже используется металл. В данной конструкции каркаса «журавцы» к опорному столбу будут скрепляться распорками, выполненными из металла. Для обрешетки применяются полосы из металла, которые устанавливаются с шагом от 40 до 50 см. Кроется такой купол металлической фальцевой кровлей. Зачастую металлические листы крыши имеют вид чешуек, в таком случае следует учесть, что при их монтаже швы необходимо пропаивать.

Крыша-шатер своими руками

Строительство своего дома на приусадебном участке или в деревне заставляет нас задаться вопросом о форме крыши. Шатровая крыша (или по-другому вальмовая) становится все более популярной. Ее конструкция, напоминающая шатер, обладает и достоинствами, и недостатками. Для того чтобы сделать монтаж такой крыши, необязательно звать профессионалов. Можно собрать каркас и своими руками. Для этого необходимо уметь производить расчет и иметь хоть какое-то представление о конструкции стропильной системы дома. Кровля крепится так же, как и на другие конструкции. Для уверенности можете позвать товарища или соседа.

1-Угловое стропило. 2-Короткие стропила.3-Коньковый брус.
4-Центральные промежуточные стропила. 5-Промежуточные стропила.

Главным достоинством крыши является аэродинамика, которая противостоит сильным ветрам. Воздушные потоки уходят по скатам, не причиняя вреда, не заходя даже в чердачное помещение. Главный недостаток такой — это сложный каркас, его монтаж и то, что мансардные помещения малы. Площадь равна площади потолка, но полезный объем очень мал. Конструкция шатровой крыши (в классическом варианте) представляет собой пирамиду с квадратным (4 треугольных ската) или прямоугольным (2 треугольных, 2 трапециевидных ската) основанием. И треугольные скаты (вальмы), и трапециевидные или опираются на стены дома, или выходят за них.

Основная схема крыши дома довольно проста, и ее можно рассчитать многими методами. Шатровая крыша строится с применением системы и таблицы Пифагора по расчету треугольников и трапеций. Рассчитать площадь скатов и вальм не составляет труда, но расчет расположения накосных и рядовых стропил отнимает много времени.

Итак, начнем строительство. Собираем каркас своими руками. Затем крепится кровля. Устройство стропильной системы довольно сложное. Мы будем поэтапно рассказывать, как сделать каркас, закрепить кровлю, как произвести расчет того или иного элемента стропильной системы, чтобы ваша шатровая крыша выглядела достойно.

Читайте также:

Ломаная крыша — установка и отделка. 

Можно ли сделать крышу без стропил.

Об инверсионной кровле читайте тут.

Устройство крыши: основные правила

При строительстве коньковой системы и стропил применяют одну и ту же породу дерева.

Изготовление крыши подчиняется следующим правилам:

1. При строительстве коньковой системы и стропил применяют одну и ту же породу дерева.
2. Промежуточные доски имеют более крутой угол наклона, и поэтому их размер должен быть не менее 50х150 мм.
3. Короткие элементы крепятся к компонентам стропил, расположенных по углам, а не к коньковой доске.
4. В конструкции используют промежуточные (центральные) стропила, которые необходимо закрепить на коньковой доске.
5. Они обязательно должны упираться в верхний конец обвязки и в коньковую доску. Для того чтобы произвести монтаж своими руками, необходимо представить себе каркас крыши дома и сделать чертеж.

• конек (центральная часть сооружения), являющийся несущей осью;
• силовыми компонентами стропильной системы являются накосные стропила, один конец которых выступает за пределы здания, а другой — закрепляют на коньке;
• центральные стропила закрепляют на концах конька и выводят на все стены;
• от конька отходят промежуточные стропила, которые идут по скатам;

Шатровая крыша: начало работ

Монтаж шатровой крыши следует сделать до установки потолка.

В самом начале работ по периметру дома (поверх стен) укладываем брус (деревянную или металлическую балку) для распределения веса по всей поверхности.

В самом начале работ по периметру дома (поверх стен) укладываем брус (деревянную или металлическую балку) для распределения веса по всей поверхности. Он называется мауэрлат. Крепим его на стену дома специальными шпильками. Затем поступаем следующим образом:

• сначала размечаем ось (с торца дома по верхней обвязке);
• рассчитываем 1/2 толщины конькового бруса и отмечаем место установки первого элемента стропильной системы;
• после этого замерную рейку (один конец) прикладывают к отмеченной линии и размечают место промежуточного стропила;
• для того чтобы рассчитать свес стропил, один конец бруса ставим на свес крыши, а другой — на внешний угол стены;
• расположение других элементов центральных стропил рассчитывается перемещением рейки по боковой стене и разметкой дислокации каждого стропила;
• на других трех углах действия повторяются.

 Расчет элементов крыши

Для расчета вам понадобится замерная рейка. Она изготавливается из простой фанеры и имеет 5 см в ширину. Также есть специальная таблица соотношений между расположением стропил и их длиной. Исходя из данных, приведенных в таблице, длина ноги каждого стропила является произведением коэффициента (промежуточного или углового) ее проекции.
Для повышения точности и достоверности вычислений обязательно производите расчет по этой таблице.

Для повышения точности и достоверности вычислений обязательно производите расчет по этой таблице.

Пример расчета

Рейкой замеряем проекцию (горизонтальную) промежуточного стропила. По данной таблице находим угол наклона, который подходит под наш случай, и умножаем данные.

Расчет длины свеса стропил производится так же. Умножаем проекцию (горизонтальную) на коэффициент. Можно рассчитать эти данные и по теореме Пифагора для прямоугольного треугольника: a2+b2=c2. В этом случае а и b — горизонтальные и вертикальные проекции.
Угловые (накосные) элементы. С одной стороны все стропила имеют косой срез, который нужен для крепления к коньковому брусу. Сам конек имеет подрез с двойным скосом (для надежной фиксации деталей по углам дома). Расчет стропила (углового) производят так:

• от угла отмеряют полную длину стропила;
• его проекцией является произведение квадратов длин проекций стропил (центральных).

Это число умножаем на коэффициент (по таблице) и узнаем длину углового стропила.

Затем начинаем рассчитывать площадь треугольных скатов (вальм). Она вычисляется по теореме Пифагора. Для облегчения расчетов представляем скат в виде двух прямоугольных треугольников. После этого рассчитываем по формуле площадь трапеции боковой поверхности крыши. В самом конце рассчитывается кровля. Данные всех площадей суммируются, и выводится минимальная площадь (или метраж) кровли.

Каркас: монтаж своими руками

Усиление кровли напрямую зависит от габаритов строения. Устанавливается добавочный шпренгель (брус между смежными сторонами).

Вначале устанавливаем вертикали для конькового бруса (для пирамидальной крыши достаточно одной стойки посередине). Затем начинаем монтаж (одинаковых по длине) диагональных стропил. После этого начинают устанавливать накосные, а затем и рядовые (с шагом 60 см) стропила, которые крепятся с помощью врубки к коньку и мауэрлату. Врубку можно делать как своими руками, так и электроинструментом. Далее закрепляем на диагональных направляющих нарожники, для связки мауэрлата и накосных брусьев (под углом 90 градусов относительно конька).

Запомните! Рядовые брусья не должны касаться точек крепления мауэрлата.

Усиление кровли напрямую зависит от габаритов строения. Устанавливается добавочный шпренгель (брус между смежными сторонами). На нем монтируют стойку или шпренгельную ферму. Если площадь здания очень большая, то для диагоналей используют двойные балки.

Инструменты и материалы

Для постройки крыши своими руками вам понадобятся следующие инструменты и материалы:

• пила или бензопила;
• болгарка или электролобзик;
• молоток, гвозди, дюбели;
• рубанок или фуганок;
• топор;
• дрель, электродрель;
• брусья и доски (желательно из одной породы дерева);
• материал для кровли;
• специальные стальные скобы. Их можно сделать и самому из прута (8-10 мм), загнув концы и отточив их.

Таким образом можно построить шатровые крыши в виде обычной, удлиненной в одну сторону или усеченной пирамиды.

Типы полукруглой кровли

Арочные, куполообразные или полукруглые крыши большей частью распространены на общественных зданиях, обладающих большой вместимостью; выставочных залах, бассейнах, спортивных комплексах, галереях, зимних садах. Однако частные застройщики в последние несколько лет тоже стали обращать внимание на этот издревле известный архитектурный изыск. Многие, в том числе и далеко не богатые граждане, хотят иметь дом с арочной крышей.

Возведение полукруглой крыши более трудоемко, по сравнению с обычной скатной, но результат всегда впечатляет.

Стоит заметить, что полукруглая крыша привлекала людей не только благодаря своей необычной форме. Существуют и практические достоинства этого способа обустройства кровли, имеющего свои разновидности.

Преимущества и конструктивные особенности куполообразной кровли

Пример чертежа ската полускатной крыши: обязательно указываются как внешние, так и внутренние размеры.

Сегодня можно увидеть много зданий, имеющих сложную строительно-архитектурную планировку. Куполообразная кровля — это как раз вариант обустройства подобных сооружений. Такая крыша, которую может иметь даже обычный жилой дом, способна помочь решить ряд проблем. Например, переход из одной комнаты в другую, обеспечение кровли над террасой или верандой. Помимо этого, купольная крыша:

• имеет высокую устойчивость к ветровой нагрузке;
• не «допускает» скопления снега на своей поверхности;
• создает внутри помещения значительный воздушный объем, что благотворно сказывается на физическом состоянии людей;
• обеспечивает естественную освещенность (если кровля прозрачная), что экономит средства, затрачиваемые на оплату электричества.

В подобных крышах несущими элементами являются арки, фермы, изогнутые соответствующим образом. Материалом изготовления может быть металл, железобетон или дерево. В жилищном строительстве чаще используют последний вариант. Дерево — относительно прочный и в то же время легкий материал. Это позволяет снизить нагрузку на дом, фундамент, и, таким образом, затратить меньше средств на строительство. Единственный недостаток дерева — относительная недолговечность, нехарактерная для металла. И если железный профиль для обустройства каркаса тяжеловат, то алюминиевый будет в самый раз. Этот материал не поддается коррозии, не требует обслуживания, монтаж его несложен; алюминиевый профиль привлекателен в эстетическом плане и, что самое важное для куполообразной крыши, — имеет малый вес. Единственный минус — высокая стоимость.

Стропильная система, как и вся конструкция, имеет закругленный вид.

Один из дорогих и трудоемких вариантов обустройства купольной крыши — натуральная черепица. Так как это все же дорогое удовольствие, то чаще загородный дом с полукруглой крышей предпочитают покрывать мягкой кровлей (гибкой черепицей, к примеру). А если сооружение нежилое, то в качестве кровли для куполообразных крыш современные домовладельцы используют поликарбонат. Этот недорогой современный материал, имеющий небольшую массу и высокую степень прозрачности. Поликарбонат стоек к механическому воздействию, обладает высокой сопротивляемостью ультрафиолетовому излучению, его легко монтировать — все это обусловило высокую популярность поликарбоната у поклонников куполообразных строений. Обычно этим материалом покрывают беседки, ротонды на участке, иногда теплицы, оранжереи.

Устройство куполообразной кровли

Дом, оснащенный полукруглой крышей, имеет стропильную систему висячего типа. Это обыкновенная арка на 3-х шарнирах. Одним концом она опирается на кольцо, вмонтированное в столб, установленный в самом центре здания, а другим на мауэрлат, располагающийся на стене. Мауэрлат — это бревно, брус, расположенное по периметру стены и служащее опорой под стропила. Обустройство подобной системы требует хороших знаний классического «Сопромата», основ «Теоретической механики». Поэтому самостоятельно заниматься конструированием купольной крыши для жилого дома неподготовленному человеку не рекомендуется.

Обшивка каркаса полукруглой крыши плитами ДСП позволяет подготовить основу для укладки кровельного материала.

Полукруглой крыша становится благодаря кольцевой обрешетке, которая устанавливается на специальные стойки, упирающиеся одним концом в стропильные арки. Но есть и иной вариант куполообразной крыши, которую может иметь любой дом, строение. Архитектор из США Фулер Р.Б. предложил вариант полукруглой кровли в виде множества совокупных треугольников. Такую конструкцию иногда называют «геодезическим куполом». Впервые официально она была представлена в 1951-м году, однако особо широкого распространения не получила. Главная причина — необычность конструкции и сложность инженерных расчетов.

«Геодезический купол» имеет очевидные преимущества: его поверхность может быть полностью застеклена (теми же стеклопакетами). Это значит, что проблем с очисткой от снега не будет. Конструкция имеет очень хорошую сопротивляемость ветровым нагрузкам. Часто загородные домовладельцы подобной конструкцией оформляют, к примеру, оранжереи. «Геодезический купол» может быть:

1. Коннекторным: каркас состоит из отрезков деревянного бруса, коннекторных замков. Вся система монтируется непосредственно над стенами здания.
2. Бесконнекторным: панели треугольного вида собираются изготовителем заранее и потом устанавливаются на месте.

«Луковичный» купол

Идеальным материалом кровли для полукруглой крыши является гибкая черепица.

Эта форма крыши стоит несколько особняком, т.к. дом с таким видом кровли сегодня вряд ли встретишь, а вот для православных храмов подобная конструкция уже давно стала своеобразной визитной карточкой в мире архитектуры. Однако, еще несколько столетий назад такую крышу имели и царские хоромы и жилые боярские терема. Причина, по которой власть имущие строили дом с крышей именно такой конструкции, банальна — все та же практичность и лишь отчасти — намек на близость к храму и богу.

Для небольших куполов, диаметром не более 3-х метров, в качестве материала для стропил используют дерево. Стропильные ноги луковичного купола имеют свою специфику, — особую форму, которая называется «журавец». Это наклонная стропильная система, в которой «журавцам», опирающимся на центральный столб, дополнительную жесткость придают разного рода распорки, подкосы, устанавливаемые там, где предполагается наибольшая нагрузка. Чтобы вырезать «журавцы», применяют специальные лекала из дерева. Для больших куполов, диаметром более 3-х метров необходим металлический каркас. В качестве обрешетки используют полоски из металла.

По сей день купольная крыша все еще непривычна взгляду. Тем не менее, практичность этого вида конструкции, ее необычность и привлекательность наверняка найдут еще много поклонников среди домовладельцев.